CN113602461A - 一种能够适应复杂水下环境的微型水下探测机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够适应复杂水下环境的微型水下探测机器人,涉及水下探测技术领域,包括异形支撑轮和传动齿轮;所述异形支撑轮内部为中空状,异形支撑轮内端设有从动带轮A,且异形支撑轮连接于机器人支撑腿底端,并且内齿轮位于异形支撑轮内部,内齿轮内端设有从动带轮B;所述传动齿轮共设置有六个,且传动齿轮呈环绕状位于异形支撑轮内部;所述外齿轮与齿带相连,且外齿轮位于异形支撑轮内部;所述机器人支撑腿内部为中空状;本发明当水下探测机器人在水底复杂地形移动时,异形支撑轮转动,异形支撑轮与齿带组合为桨叶结构,通过桨叶结构使水下探测机器人能够跨越复杂地形,更好的适用于复杂水下环境移动运行需求。
Description
技术领域
本发明属于水下探测技术领域,更具体地说,特别涉及一种能够适应复杂水下环境的微型水下探测机器人。
背景技术
目前水下探测机器人向小型化发展是其发展趋势之一。小型水下探测机器人由于其体积小、机动灵活、成本低、搭载方便,在军民用都有广泛的应用前景。在水下作业之前需要对作业水域进行水下探测,通过水下探测对水域中隐性危险进行排除,进而能够较大程度的保护水下工作人员的人身安全。
微型水下探测机器人可以参考CN202295263U号专利,其主要包括左右电机、升降电机、浮筒、侧面挡板、棘轮、支架驱动电机组成,左右电机嵌在侧面挡板前端并通过支架固定,棘轮固定在侧面挡板后端,升降电机通过支架固定在机器人的物体重心,浮筒夹在上下支架之间。本实用新型克服了水下机器人的最关键的防水问题,能够任意长时间水下工作,机械手及棘轮的设计使机器人不仅能在各种环境的水中作业,也可以在地形复杂的水底工作。
现有类似的微型水下探测机器人越障效果较差,难以轻松跨越复杂地形环境,在水底复杂地形使用时,水下探测机器人底盘容易与复杂地形发生剐蹭,致使水下探测机器人两侧驱动轮悬空无法受力,对探测机器人移动运行造成阻碍。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种能够适应复杂水下环境的微型水下探测机器人,以解决现有类似微型水下探测机器人越障效果较差,难以轻松跨越复杂地形环境,在水底复杂地形使用时,水下探测机器人底盘容易与复杂地形发生剐蹭,致使水下探测机器人两侧驱动轮悬空无法受力,对探测机器人移动运行造成阻碍的问题。
本发明一种能够适应复杂水下环境的微型水下探测机器人的目的与功效,由以下具体技术手段所达成:
一种能够适应复杂水下环境的微型水下探测机器人,包括异形支撑轮、传动齿轮、外齿轮、驱动轴和驱动筒;
所述异形支撑轮内部为中空状,异形支撑轮内端设有从动带轮A,且异形支撑轮连接于机器人支撑腿底端,并且内齿轮位于异形支撑轮内部,内齿轮内端设有从动带轮B;
所述传动齿轮共设置有六个,且传动齿轮呈环绕状位于异形支撑轮内部;
所述外齿轮与齿带相连,且外齿轮位于异形支撑轮内部;
所述机器人支撑腿内部为中空状,且机器人支撑腿内部安装有两个驱动皮带;
所述驱动轴内端设有主动带轮A,且主动带轮A与驱动皮带相连;
所述驱动筒内端设有主动带轮B,且主动带轮B与驱动皮带相连。
进一步的,所述异形支撑轮为Y型结构,且异形支撑轮内端转动连接于机器人支撑腿底部内,异形支撑轮外围连接有齿带。
进一步的,所述异形支撑轮内部中心部位转动连接有内齿轮,且内齿轮分别与三个传动齿轮相啮合,异形支撑轮外围呈环绕状转动连接有三个外齿轮,并且传动齿轮分别与外齿轮相啮合。
进一步的,所述齿带内侧分别与三个外齿轮相啮合,且齿带外侧呈凹凸不平状。
进一步的,所述异形支撑轮外围呈环绕状转动连接有六个定型辊,且定型辊与齿带外壁滚动贴合。
进一步的,所述机器人支撑腿顶部与水下探测机器人固定连接,且机器人支撑腿高度为20cm。
进一步的,所述机器人支撑腿顶部内转动连接有驱动筒,驱动筒外端设有主动齿轮B,且主动齿轮B与水下探测机器人内部传动机构相啮合,驱动轴转动连接于驱动筒内部,驱动轴外端设有主动齿轮A,并且主动齿轮A与水下探测机器人内部传动机构相啮合。
进一步的,所述异形支撑轮内端从动带轮A转动于机器人支撑腿底部内,驱动轴内端主动带轮A转动于机器人支撑腿顶部内,且主动带轮A通过驱动皮带与从动带轮A传动连接。
进一步的,所述内齿轮内端从动带轮B转动于机器人支撑腿底部内,驱动筒内端主动带轮B转动于机器人支撑腿顶部内,且主动带轮B通过驱动皮带与从动带轮B传动连接。
进一步的,所述异形支撑轮由两部分构成,异形支撑轮两部分通过螺栓固定连接在一起,且传动齿轮、外齿轮和定型辊滑动套装在异形支撑轮内部,内齿轮通过螺栓与从动带轮B相连。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1.异形支撑轮和齿带的设置,有利于当水下探测机器人在水底复杂地形移动时,异形支撑轮转动,异形支撑轮与齿带组合为桨叶结构,通过桨叶结构使水下探测机器人能够跨越复杂地形,更好的适用于复杂水下环境移动运行需求;并且配合内齿轮、传动齿轮和外齿轮的设置,当水下探测机器人在水底平整地形移动时,异形支撑轮停止转动,异内齿轮带动传动齿轮转动,传动齿轮带动三个外齿轮同步转动,从而通过外齿轮带动异形支撑轮外围齿带运转,实现平整地形水下探测机器人移动运行。
2.机器人支撑腿的设置,有利于提升水下探测机器人底盘高度,从而提升水下探测机器人复杂地形通过性,防止水下探测机器人底盘与复杂地形发生剐蹭,致使水下探测机器人两侧异形支撑轮悬空,影响水下探测机器人移动运行效果;并且驱动轴和驱动筒的设置,当水下探测机器人内部传动机构带动主动齿轮B转动时,驱动筒通过驱动皮带带动内齿轮运转,实现齿带驱动作业,当水下探测机器人内部传动机构带动主动齿轮B转动时,驱动筒通过驱动皮带带动内齿轮运转,实现齿带驱动作业。
附图说明
图1是本发明的外侧轴视结构示意图。
图2是本发明的内侧轴视结构示意图。
图3是本发明的异形支撑轮内侧轴视结构示意图。
图4是本发明的异形支撑轮拆分结构示意图。
图5是本发明的异形支撑轮内部内齿轮、传动齿轮、外齿轮、定型辊和齿带拆分结构示意图。
图6是本发明的机器人支撑腿剖视结构示意图。
图7是本发明的驱动轴与驱动筒剖视连接结构示意图。
图中,部件名称与附图编号的对应关系为:
1、异形支撑轮;101、从动带轮A;2、内齿轮;201、从动带轮B;3、传动齿轮;4、外齿轮;6、定型辊;7、齿带;8、螺栓;9、机器人支撑腿;10、驱动皮带;11、驱动轴;1101、主动带轮A;1102、主动齿轮A;12、驱动筒;1201、主动带轮B;1202、主动齿轮B。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例:
如附图1至附图7所示:
本发明提供一种能够适应复杂水下环境的微型水下探测机器人,包括异形支撑轮1、传动齿轮3、外齿轮4、驱动轴11和驱动筒12;
异形支撑轮1内部为中空状,异形支撑轮1内端设有从动带轮A101,且异形支撑轮1连接于机器人支撑腿9底端,并且内齿轮2位于异形支撑轮1内部,内齿轮2内端设有从动带轮B201;
传动齿轮3共设置有六个,且传动齿轮3呈环绕状位于异形支撑轮1内部;
外齿轮4与齿带7相连,且外齿轮4位于异形支撑轮1内部;
异形支撑轮1内部中心部位转动连接有内齿轮2,且内齿轮2分别与三个传动齿轮3相啮合,异形支撑轮1外围呈环绕状转动连接有三个外齿轮4,并且传动齿轮3分别与外齿轮4相啮合;
异形支撑轮1外围呈环绕状转动连接有六个定型辊6,且定型辊6与齿带7外壁滚动贴合,在齿带7运转的同时,定型辊6对齿带7外侧进行限位,保障齿带7与三个外齿轮4啮合传动的紧密性;
机器人支撑腿9内部为中空状,且机器人支撑腿9内部安装有两个驱动皮带10;
驱动轴11内端设有主动带轮A1101,且主动带轮A1101与驱动皮带10相连;
驱动筒12内端设有主动带轮B1201,且主动带轮B1201与驱动皮带10相连。
其中,异形支撑轮1为Y型结构,且异形支撑轮1内端转动连接于机器人支撑腿9底部内,异形支撑轮1外围连接有齿带7;当水下探测机器人在水底复杂地形移动时,异形支撑轮1转动,异形支撑轮1与齿带7组合为桨叶结构,通过桨叶结构使水下探测机器人能够跨越复杂地形,更好的适用于复杂水下环境移动运行需求。
其中,机器人支撑腿9顶部与水下探测机器人固定连接,且机器人支撑腿9高度为20cm;提升水下探测机器人底盘高度,从而提升水下探测机器人复杂地形通过性,防止水下探测机器人底盘与复杂地形发生剐蹭,致使水下探测机器人两侧异形支撑轮1悬空,影响水下探测机器人移动运行效果。
其中,齿带7内侧分别与三个外齿轮4相啮合,且齿带7外侧呈凹凸不平状;当水下探测机器人在水底平整地形移动时,异形支撑轮1停止转动,异内齿轮2带动传动齿轮3转动,传动齿轮3带动三个外齿轮4同步转动,从而通过外齿轮4带动异形支撑轮1外围齿带7运转,实现平整地形水下探测机器人移动运行。
其中,机器人支撑腿9顶部内转动连接有驱动筒12,驱动筒12外端设有主动齿轮B1202,且主动齿轮B1202与水下探测机器人内部传动机构相啮合,驱动轴11转动连接于驱动筒12内部,驱动轴11外端设有主动齿轮A1102,并且主动齿轮A1102与水下探测机器人内部传动机构相啮合。
其中,内齿轮2内端从动带轮B201转动于机器人支撑腿9底部内,驱动筒12内端主动带轮B1201转动于机器人支撑腿9顶部内,且主动带轮B1201通过驱动皮带10与从动带轮B201传动连接;当水下探测机器人内部传动机构带动主动齿轮B1202转动时,驱动筒12通过驱动皮带10带动内齿轮2运转,实现齿带7驱动作业。
其中,异形支撑轮1内端从动带轮A101转动于机器人支撑腿9底部内,驱动轴11内端主动带轮A1101转动于机器人支撑腿9顶部内,且主动带轮A1101通过驱动皮带10与从动带轮A101传动连接;当水下探测机器人内部传动机构带动主动齿轮A1102转动时,驱动轴11通过驱动皮带10实现异形支撑轮1驱动作业。
在另一实施例中,异形支撑轮1由两部分构成,异形支撑轮1两部分通过螺栓8固定连接在一起,且传动齿轮3、外齿轮4和定型辊6滑动套装在异形支撑轮1内部,内齿轮2通过螺栓8与从动带轮B201相连;方便工作人员将异形支撑轮1两部分拆分开来,使异形支撑轮1内部内齿轮2、传动齿轮3、外齿轮4、定型辊6和齿带7拆装更加简便。
本实施例的具体使用方式与作用:
当水下探测机器人在水底复杂地形移动时,水下探测机器人内部传动机构带动主动齿轮A1102转动时,驱动轴11通过驱动皮带10带动异形支撑轮1转动,异形支撑轮1与齿带7组合为桨叶结构,通过桨叶结构使水下探测机器人能够跨越复杂地形,更好的适用于复杂水下环境移动运行需求;当水下探测机器人内部传动机构带动主动齿轮B1202转动时,驱动筒12通过驱动皮带10带动内齿轮2运转,异内齿轮2带动传动齿轮3转动,传动齿轮3带动三个外齿轮4同步转动,从而通过外齿轮4带动异形支撑轮1外围齿带7运转,实现平整地形水下探测机器人移动运行;机器人支撑腿9提升水下探测机器人底盘高度,从而提升水下探测机器人复杂地形通过性,防止水下探测机器人底盘与复杂地形发生剐蹭,致使水下探测机器人两侧异形支撑轮1悬空,影响水下探测机器人移动运行效果;在齿带7运转的同时,定型辊6对齿带7外侧进行限位,保障齿带7与三个外齿轮4啮合传动的紧密性。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (10)
1.一种能够适应复杂水下环境的微型水下探测机器人,其特征在于:包括异形支撑轮(1);
所述异形支撑轮(1)内部为中空状,异形支撑轮(1)内端设有从动带轮A(101),且异形支撑轮(1)连接于机器人支撑腿(9)底端,并且内齿轮(2)位于异形支撑轮(1)内部,内齿轮(2)内端设有从动带轮B(201);
传动齿轮(3),所述传动齿轮(3)共设置有六个,且传动齿轮(3)呈环绕状位于异形支撑轮(1)内部;
外齿轮(4),所述外齿轮(4)与齿带(7)相连,且外齿轮(4)位于异形支撑轮(1)内部;
所述机器人支撑腿(9)内部为中空状,且机器人支撑腿(9)内部安装有两个驱动皮带(10);
驱动轴(11),所述驱动轴(11)内端设有主动带轮A(1101),且主动带轮A(1101)与驱动皮带(10)相连;
驱动筒(12),所述驱动筒(12)内端设有主动带轮B(1201),且主动带轮B(1201)与驱动皮带(10)相连。
2.如权利要求1所述一种能够适应复杂水下环境的微型水下探测机器人,其特征在于:所述异形支撑轮(1)为Y型结构,且异形支撑轮(1)内端转动连接于机器人支撑腿(9)底部内,异形支撑轮(1)外围连接有齿带(7)。
3.如权利要求1所述一种能够适应复杂水下环境的微型水下探测机器人,其特征在于:所述异形支撑轮(1)内部中心部位转动连接有内齿轮(2),且内齿轮(2)分别与三个传动齿轮(3)相啮合,异形支撑轮(1)外围呈环绕状转动连接有三个外齿轮(4),并且传动齿轮(3)分别与外齿轮(4)相啮合。
4.如权利要求1所述一种能够适应复杂水下环境的微型水下探测机器人,其特征在于:所述齿带(7)内侧分别与三个外齿轮(4)相啮合,且齿带(7)外侧呈凹凸不平状。
5.如权利要求1所述一种能够适应复杂水下环境的微型水下探测机器人,其特征在于:所述异形支撑轮(1)外围呈环绕状转动连接有六个定型辊(6),且定型辊(6)与齿带(7)外壁滚动贴合。
6.如权利要求1所述一种能够适应复杂水下环境的微型水下探测机器人,其特征在于:所述机器人支撑腿(9)顶部与水下探测机器人固定连接,且机器人支撑腿(9)高度为20cm。
7.如权利要求1所述一种能够适应复杂水下环境的微型水下探测机器人,其特征在于:所述机器人支撑腿(9)顶部内转动连接有驱动筒(12),驱动筒(12)外端设有主动齿轮B(1202),且主动齿轮B(1202)与水下探测机器人内部传动机构相啮合,驱动轴(11)转动连接于驱动筒(12)内部,驱动轴(11)外端设有主动齿轮A(1102),并且主动齿轮A(1102)与水下探测机器人内部传动机构相啮合。
8.如权利要求1所述一种能够适应复杂水下环境的微型水下探测机器人,其特征在于:所述异形支撑轮(1)内端从动带轮A(101)转动于机器人支撑腿(9)底部内,驱动轴(11)内端主动带轮A(1101)转动于机器人支撑腿(9)顶部内,且主动带轮A(1101)通过驱动皮带(10)与从动带轮A(101)传动连接。
9.如权利要求1所述一种能够适应复杂水下环境的微型水下探测机器人,其特征在于:所述内齿轮(2)内端从动带轮B(201)转动于机器人支撑腿(9)底部内,驱动筒(12)内端主动带轮B(1201)转动于机器人支撑腿(9)顶部内,且主动带轮B(1201)通过驱动皮带(10)与从动带轮B(201)传动连接。
10.如权利要求1所述一种能够适应复杂水下环境的微型水下探测机器人,其特征在于:所述异形支撑轮(1)由两部分构成,异形支撑轮(1)两部分通过螺栓(8)固定连接在一起,且传动齿轮(3)、外齿轮(4)和定型辊(6)滑动套装在异形支撑轮(1)内部,内齿轮(2)通过螺栓(8)与从动带轮B(201)相连。
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CN202111003115.2A CN113602461A (zh) | 2021-08-30 | 2021-08-30 | 一种能够适应复杂水下环境的微型水下探测机器人 |
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